Teorya ng Transformer sa Operasyon na may Load at walang Load

Nagtalakay na kami tungkol sa teorya ng ideal na transformer para mas maunawaan ang aktwal na pangunahing teorya ng transformer. Ngayon, sasalamin namin ang praktikal na aspeto ng isang elektrikal na power transformer at susubukan nating lumikha ng diagrama ng vector ng transformer sa bawat hakbang. Tulad ng sinabi namin, sa isang ideal na transformer, walang core losses sa transformer, o kaya'y libre sa pagkawala ng core. Ngunit sa praktikal na transformer, may mga hysteresis at eddy current losses sa core ng transformer.

Teorya ng Transformer sa Walang Load

Walang Resistance sa Winding at Walang Leakage Reactance

Isaalang-alang natin ang isang elektrikal na transformer na may lamang core losses, na ibig sabihin, ito ay may lamang core losses ngunit walang copper loss at walang leakage reactance ng transformer. Kapag isang alternating source ay inilapat sa primary, ang source ay magbibigay ng kuryente para sa pagmamagnetize ng core ng transformer.

Ngunit hindi ito ang aktwal na magnetizing current; ito ay kaunti lang mas malaki kaysa sa aktwal na magnetizing current. Ang kabuuang kuryente na ibinigay mula sa source ay may dalawang komponente, isa ang magnetizing current na ginagamit lamang para sa pagmamagnetize ng core, at ang isa pang komponente ng source current ay inilalaan para sa pagkompensasyon ng core losses sa transformers.

Dahil sa komponenteng ito ng core loss, ang source current sa transformer sa walang load na ibinigay mula sa source bilang source current ay hindi eksaktong 90° lag ng supply voltage, ngunit ito ay lagging sa isang anggulo θ na mas mababa kaysa 90o. Kung ang kabuuang kuryente na ibinigay mula sa source ay Io, ito ay magkakaroon ng isang komponente na nasa phase sa supply voltage V1 at ang komponenteng ito ng kuryente Iw ay ang core loss component.

Ang komponenteng ito ay inilapat sa phase sa source voltage dahil ito ay nauugnay sa aktibo o working losses sa transformers. Ang isa pang komponente ng source current ay tinatakan bilang Iμ.

Ang komponenteng ito ay naglilikha ng alternating magnetic flux sa core, kaya ito ay watt-less; ibig sabihin, ito ay isang reactive part ng source current ng transformer. Kaya ang Iμ ay nasa quadrature sa V1 at nasa phase sa alternating flux Φ. Kaya, ang kabuuang primary current sa transformer sa walang load condition ay maaaring ipakita bilang:

Ngayon, nakita mo kung gaano kasimple paliwanagin ang teorya ng transformer sa walang load.

Teorya ng Transformer sa May Load

Walang Resistance sa Winding at Leakage Reactance

Ngayon, sasalamin natin ang pag-uugali ng nabanggit na transformer sa may load, na ibig sabihin, ang load ay konektado sa secondary terminals. Isaalang-alang, isang transformer na may core loss ngunit walang copper loss at leakage reactance. Kapag ang isang load ay konektado sa secondary winding, ang load current ay magsisimulang umagos sa load pati na rin sa secondary winding.

Ang load current na ito ay batay lamang sa katangian ng load at din sa secondary voltage ng transformer. Ang current na ito ay tinatawag na secondary current o load current, dito ito tinatakan bilang I2. Dahil ang I2 ay umuagos sa secondary, ang self MMF sa secondary winding ay lalabas. Dito ito N2I2, kung saan, N2 ang bilang ng turns ng secondary winding ng transformer.

Ang MMF o magnetomotive force sa secondary winding ay naglilikha ng flux φ2. Ang φ2 ay kontra sa pangunahing magnetizing flux at pansamantalang binabawasan ang pangunahing flux at sinusubukan na bawasan ang primary self-induced emf E1. Kung ang E1 ay bumaba sa ibaba ng primary source voltage V1, may karagdagang kuryente na umuagos mula sa source patungo sa primary winding.

Ang karagdagang primary current na ito na I2′ ay naglilikha ng extra flux φ′ sa core na neutralize ang secondary counter flux φ2. Kaya ang pangunahing magnetizing flux ng core, Φ ay hindi nagbabago bagaman may load. Kaya ang kabuuang current, na itinutugon ng transformer mula sa source ay maaaring hatiin sa dalawang komponente.

Ang unang komponente ay ginagamit para sa pagmamagnetize ng core at pagkompensasyon ng core loss, i.e., Io. Ito ang no-load component ng primary current. Ang ikalawang komponente ay ginagamit para sa pagkompensasyon ng counter flux ng secondary winding. Ito ay kilala bilang ang load component ng primary current. Kaya ang kabuuang no-load primary current I1 ng isang electrical power transformer na walang winding resistance at leakage reactance ay maaaring ipakita bilang sumusunod

Kung saan ang θ2 ang anggulo sa pagitan ng Secondary Voltage at Secondary Current ng transformer.
Ngayon, susundin natin ang susunod na hakbang patungo sa mas praktikal na aspeto ng transformer.

Teorya ng Transformer sa May Load, may Resistive Winding, ngunit Walang Leakage Reactance

Ngayon, isaalang-alang natin ang resistance ng winding ng transformer ngunit walang leakage reactance. Hanggang ngayon, napag-usapan namin ang transformer na may ideal na windings, ibig sabihin, winding na walang resistance at leakage reactance, ngunit ngayon, isaalang-alang natin ang isang transformer na may internal resistance sa winding ngunit walang leakage reactance. Dahil resistive ang mga winding, mayroong voltage drop sa mga winding.

Napatunayan namin na, ang kabuuang primary current mula sa source sa may load ay I1. Ang voltage drop sa primary winding na may resistance, R